אנחנו מסבירים מה זה מדחום, בשביל מה הוא מיועד ומי המציא אותו. כמו כן, סוגי המדחום וכיצד הם פועלים.
מהו מדחום?
מדחום הוא מכשיר שהתועלת שלו היא מדידת טמפרטורה, באמצעות מנגנונים וסולמות שונים. הנפוץ ביותר מבין מנגנונים אלו היה התרחבות, התכונה של חומרים מסוימים להתרחב בנוכחותם חוֹם, נפוץ בקרב מתכות ואחרים חומרים, כמו אלכוהול.
המצאת המדחום ושילובו בחיי היום-יום היו הצלחה חשובה בהתפתחות הטכנולוגית של הרפואה (מדחום קליני), שכן אפשרה את מדידה של ה טֶמפֶּרָטוּרָה של גוף האדם ולמדוד במדויק תסמינים כמו חום.
מה שנרשם על ידי המדחום מסומן על סמך סולם טמפרטורה מסוים:
- צלזיוס (°C). לכבודו של הפיזיקאי השבדי אנדראס צלסיוס, הידוע גם בתור מעלות צלזיוס.
- פרנהייט (°F). הוצע על ידי הפיזיקאי הגרמני דניאל פרנהייט בשנת 1724, רצוי בשימוש בעולם האנגלו-סכסוני.
- קלווין (°K). קנה המידה של הטמפרטורה מוחלטת, משמש ב- מערכת יחידות בינלאומית. זה עולה בקנה אחד עם סולם צלזיוס, אבל 0 נקבע על מה שנקרא "אפס מוחלט", כלומר, הטמפרטורה הנמוכה ביותר שקיימת: -273.15 מעלות צלזיוס.
- Réaumur (° R). הוצא משימוש היום, בגלל רנה-אנטואן פרשו דה ראומור, פיזיקאי צרפתי.
מי המציא את מד החום?
המדחום הוא חפץ ותיק בהיסטוריה האנושית, שהגרסה הראשונה שלו נקראהתרמוסקופ והומצא על ידי מדען הרנסנס גלילאו גליליי: הוא היה מורכב ממיכל זכוכית שהגיע לשיאו בכדור סגור, שהיה צריך להיות שקוע הפוך בתוך תַעֲרוֹבֶת של אלכוהול ו מים, משאירים את הכדור למעלה. כשהנוזל התחמם, הוא נע במעלה הצינור.
להמצאה זו התווסף סולם מספרי בין השנים 1611 ל-1613 (מיוחס לפרנצ'סקו סגרדו וסנטוריו סנטוריו), ובכך הוליד את המדחום הראשונים וגם לתרמוסקופים, מכשירים המודדים את טמפרטורת הסביבה.
סוגי מדחום
ישנם סוגים הבאים של מדחום:
- מדחום כספית. תוך ניצול כושר ההתפשטות העצום של המתכת הנוזלית הייחודית, המדחום הללו יוצרו במשך מאות שנים מאז המצאתם ב-1714 על ידי הפיזיקאי פרנהייט. הם פרקטיים ומדויקים במיוחד. הם עדיין נמצאים בשימוש נרחב, אם כי במדינות מסוימות הייצור שלהם נאסר מכיוון שכספית, לאחר אורך חייו השימושיים של המדחום, הופכת למזהם סביבתי.
- פירומטרים. בשימוש בבתי יציקה ובמפעלים, בהם נדרש למדוד את הטמפרטורה המדויקת (הגבוהה מאוד), הם פועלים על בסיס מנגנונים שונים: לכידת קרינה אינפרא אדומה, הפצת קרינה תרמית (בהתבסס על צֶבַע), ואפילו האפקט הפוטואלקטרי.
- מדחום גז. כפוף א לַחַץ י כרך קבוע, גזים מסוימים משמשים על סמך יכולתם להתרחב בעת חימום. זה נותן תוצאות מדויקות מאוד ולכן משמש לכיול מדי חום אחרים.
- מדחום נייר כסף דו מתכתי. הוא מורכב משתי יריעות מתכת עם מקדמי התפשטות שונים, מכופפים כך שהמקדם הגבוה ביותר נשאר בפנים. כך פועל חיישן הטמפרטורה בתרמו-היגרוגרף.
- מדי חום דיגיטליים. הם פועלים על בסיס מעגלים וחיישנים אלקטרוניים מיוחדים, המסוגלים למדוד וריאציות מתח קטנות ולתרגם אותם לספרות בתוך אחד מסולמות הטמפרטורה (או כמה).
- מדחום קליני. זהו השם שניתן למדחום המשמש במיוחד ברפואה למדידת טמפרטורת הגוף. הם עשויים בדרך כלל מזכוכית (אלה העשויים מכספית) או פלסטי (הדיגיטליים).
איך מדחום עובד?
העיקרון השולט במדחום הוא פשוט: למכשיר יש קצה רגיש, שבו נמצאים החיישנים (במקרה של מדחום דיגיטלי) או החומר הניתן להרחבה (במקרה של מדי חום כספית או אלכוהול), ושהוא חייב להיות מוכנס לגוף או לחומר שיש למדוד את הטמפרטורה שלו.
לאחר המתנה של מספר דקות, חום הגוף או החומר יגרום לעלייה של הכספית או האלכוהול לנקודה שוות ערך, בסולם הרשום במכשיר, לדרגת החום הנמדדת.